JPH09316666A

JPH09316666A - 円筒状フォトマスク及びその製造方法並びに円筒状フォトマスクを用いた動圧発生溝の形成方法

Info

Publication number: JPH09316666A
Application number: JP16109396A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Shimada; 一三嶋田; Tomohiko Hayashi; 智彦林; Tetsuya Nagata; 哲也永田
Original assignee: Seiko Seiki KK
Current assignee: Seiko Seiki KK
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1997-12-09
Anticipated expiration: 2016-05-31
Also published as: JP3361695B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の動圧発生溝形成用フォトマスクは、真
円度が悪く、また寸法精度に乏しく更には製品毎の寸法
のバラツキが大きく、フォトマスクのパターンに忠実な
パターン形成が不可能なため、設計パターンに忠実なパ
ターンの動圧発生溝の形成が不可能であった。【解決手段】エレクトロフォーミング法を用いて、動
圧発生溝被形成体９の被加工部９１の表面にフォトレジ
スト層１０を塗布形成した被露光部１１に嵌合可能であ
ると共に所望の動圧発生溝のパターンを有する透孔８が
形成されている金属製の円筒状フォトマスク７を製造す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は円筒状フォトマスク
及びその製造方法並びに円筒状フォトマスクを用いた動
圧発生溝の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、流体軸受用軸体等に動圧発生溝を
形成するに当っては、次のような方法が採用されてい
た。これを図１に基づき説明すれば、スリット２を設け
た光遮蔽体３の片面側に、表面にフォトレジスト４（以
下、フォトレジストを単にレジストという）が塗布され
た軸体１をその軸芯５が上記スリット２に相対するよう
に配置し、更に光遮蔽体３と軸体１との間に、所望の形
状の動圧発生溝のパターンがポジティブ又はネガティブ
に形成された平面状のフォトマスク６を配置する。フォ
トマスク６の位置を固定しておき、軸体１の周面とフォ
トマスク６の軸体１側の面とが相互にズレるようなこと
のないよう圧接させて（尚、図では便宜上、離間させて
ある）、軸体１の周面に形成すべきパターン周期とフォ
トマスク６のパターン周期との同期状態を維持しなが
ら、例えば軸体１を図中矢印ａ方向に回転させつつ図中
矢印ｂ方向に移動させると共に、スリット２が常に軸芯
５に相対しているように光遮蔽体３を図中矢印ｃ方向に
移動させながら、光遮蔽体３の上方から図中矢印ｄ方向
に紫外線等のフォトレジスト感光光線（以下、単に光と
いう）を照射して、動圧発生溝のパターンに相当する軸
体の金属面を露出させるように形成された硬化レジスト
膜を形成する。ここにおいて、通常、光遮蔽体３とフォ
トマスク６とは接触させつつ滑動させるか、若しくは僅
かな隙間がある状態で行なわれている（尚、図では便宜
上、離間させてある）。またスリット２の幅は０．１〜
０．５ｍｍ程度である。その後、この硬化レジスト膜を
エッチングマスク（エッチング処理によって軸体表面が
食刻されるのを阻止する阻止被覆材）としてエッチング
を行い、軸体１の外周部に動圧発生溝を形成する。

【０００３】また上記方法以外に次のような動圧発生溝
形成方法も知られている。例えば、特開昭６１−１３０
４９０号公報は、所望の動圧発生溝の形状が形成された
平板状フォトマスクを巻いて接着テープで止めたり或い
は接着剤で貼り付けて円筒状にし、これを、表面にレジ
ストを塗布した軸体に被せた後、これらを一体的に回転
させつつ一定方向からフォトマスクに向けて露光してレ
ジストを感光させ、その後エッチングすることにより軸
体の外周部に動圧発生溝を形成する方法を開示してい
る。

【０００４】更に、特公昭６３−３１５５６号公報は、
表面にレジストを塗布した被加工軸に、フィルム製又は
金属板製の平面マスクを巻きつけて必要に応じて継ぎ目
を接着テープなどで止めた後、露光を行ない、次いでエ
ッチングすることにより軸体の外周部に動圧発生溝を形
成する方法を開示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光遮蔽
板の水平移動と軸体の回転移動とを同期させて露光する
方法（以下、回転同期法という）では、露光作業に非常
に時間がかかり生産効率に劣るものであった。更に、現
状では完全な平行光線を得ることは極めて困難であり、
従って露光の際にフォトマスクの光透過部を通り抜けた
光が被露光部、直接にはレジスト表面、に到達する迄の
距離が長いと光が拡散して必要以上に幅が広く且つエッ
ジの正確さに欠ける線画が形成されてしまい、フォトマ
スクのパターンに忠実なパターンの再現が不可能となっ
て細密で正確な線画パターンの形成が不可能となるとい
う問題がある。そこで上記フォトマスクと被露光部との
間の距離を如何に小さくできるかが、細密で正確な線画
パターンを形成するにあたっての重要課題となる。しか
し、被露光部が円柱状の前記軸体のようなものである場
合、フォトマスクが平面状である限り被露光部がフォト
マスクと密接できる部分はある非常に狭い幅をもった線
でしかなく、それ以外の部分はフォトマスクとの間隔が
拡がる状態となる。従って、できるだけ細密で正確な線
画パターンを形成するためには、被露光部がフォトマス
クと密接できる非常に狭い幅の線が構成する領域を一単
位としてこの単位毎にそれぞれ充分な時間の露光が必要
となり、被露光部表面の全領域を露光し終わるまでの間
に数単位の露光が行なわれなければならないから、全体
として露光に非常に長い時間を要していた。

【０００６】一方、上記特開昭６１−１３０４９０号公
報に開示されている方法によれば、フォトマスクが被露
光部の外周の全面に対して一応は密着した状態となるた
め、一度の露光を比較的広い範囲で行なっても線画が所
望とする形状以上に幅広く形成されるという虞れはな
く、また露光時間の短縮を図れるものと考えられる。し
かしながら、円筒状フォトマスクを得るに当っては、平
板状フォトマスクを軸体に巻きつけて接着テープで止め
たり或いは接着剤で貼り付けて円筒状にしているため、
真円度を出すことができないという欠点がある。そのた
め、軸体の被加工部の表面にレジストを塗布した部位、
即ち被露光部に円筒状フォトマスクを被せるに当って、
軸ズレなくまた隙間なく或いは強く擦れたりすることな
く正確に被嵌するということはできず、実際には被露光
部に密着させた状態で被嵌することは不可能であるか
ら、通常は円筒状フォトマスクと被露光部との間に隙間
ができる状態となる。そして、被露光部との間に隙間が
できれば細密で正確な線画の形成が不可能となる。

【０００７】また上記フォトマスクを金属製とした場合
には次のような問題も生じる。即ち、動圧発生溝がヘリ
ングボーン形状である場合において、平板状フォトマス
クを円筒状に巻いた時、ヘリングボーン形状を形作るＶ
字のうちの尖鋭突起部分が完全には曲面に沿った形状と
ならず、円周と外側方向に立ち上がった形状となってし
まい、その結果、被露光部に密着せずに隙間ができ、細
密で正確な線画の形成ができないという問題がある。

【０００８】更に、平板状フォトマスクを円筒状に巻く
に当って、端部同士を重なり合わせた場合は合わせ目に
隙間が生じ、また端部を突き合わせた場合にも突き合わ
せ部に僅かな隙間が生じ、いずれの場合も隙間から光が
入って不要な部分が露光されてパターニングされてしま
うという欠点がある。

【０００９】また、平板状フォトマスクを巻いて端部を
継ぎ合わせて円筒状としたのでは、均一寸法のものを作
ることができず、寸法上のバラツキが生じ、安定した品
質の動圧発生溝を形成することが困難である。

【００１０】また、特公昭６３−３１５５６号公報に開
示された方法も同様に平板状フォトマスクを円筒状に巻
きつけるものであるため、上記したと同様の欠点を包含
している。

【００１１】本発明者等は、上記従来の欠点を解消する
ため鋭意研究した結果、本発明を完成するに至った。即
ち、本発明は露光に要する時間を飛躍的に短縮できしか
も細密で且つ正確なパターンを形成することを可能にす
る円筒状フォトマスク及びその製造方法を提供すること
を目的とする。また、本発明の別の目的は、上記円筒状
フォトマスクを用いた動圧発生溝の形成方法を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）エレク
トロフォーミング法を用いて得られる金属製の円筒状フ
ォトマスクであり、動圧発生溝被形成体の被加工部の表
面にフォトレジスト層を形成した被露光部に嵌合可能で
あると共に所望の動圧発生溝のパターンを有する透孔が
形成されていることを特徴とする円筒状フォトマスク、
（２）基材の表面にフォトレジスト層を形成した後、所
望の動圧発生溝のパターンを有するフォトマスクを介し
てフォトレジスト層に光を照射して露光を行ない、次い
でフォトレジスト層の現像処理を行なうことによって基
材表面に所望の動圧発生溝のパターン通りの硬化フォト
レジスト層を形成し、その後エレクトロフォーミング処
理を行なって基材表面の硬化フォトレジスト層以外の部
分に金属層を形成し、次いで前記硬化フォトレジスト層
と基材とを除去することによって、所望の動圧発生溝の
パターンを有する透孔が形成された金属製の円筒状フォ
トマスクを製造することを特徴とする円筒状フォトマス
クの製造方法、（３）動圧発生溝被形成体にフォトエッ
チング法を用いて動圧発生溝を形成する方法において、
動圧発生溝被形成体の被加工部の表面にフォトレジスト
層を形成した被露光部に、所望の動圧発生溝のパターン
を有する透孔を形成してなる円筒状フォトマスクを嵌合
した後、光を照射して露光を行ない、次いで円筒状フォ
トマスクを被露光部より取り外してフォトレジスト層の
現像処理を行ない、その後エッチング処理を行なうこと
によって、動圧発生溝被形成体に所望のパターンを有す
る動圧発生溝を形成することを特徴とする円筒状フォト
マスクを用いた動圧発生溝の形成方法を要旨とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明を詳細
に説明する。図２、図３は本発明の円筒状フォトマスク
の実施例を示し、同図において７は円筒状フォトマス
ク、８は透孔、９は例えば軸体の如き動圧発生溝被形成
体、１０はレジスト層、１１は被露光部を表す。被露光
部１１は、動圧発生溝被形成体９の被加工部９１の表面
にレジスト層１０を形成した状態の部位である。

【００１４】尚、図２は動圧発生溝被形成体９が軸体で
あり、該軸体の外周部に動圧発生溝を形成する場合の、
円筒状フォトマスク７と被露光部１１との嵌合関係を示
す図である。また図３は動圧発生溝被形成体９が、内空
部を有する筒体であり、該筒体の内空部に動圧発生溝を
形成する場合の、円筒状フォトマスク７と被露光部１１
との嵌合関係を示す図である。

【００１５】本発明において、動圧発生溝被形成体９と
しては、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、ビデオ
カメラ等に用いられる回転駆動機構における回転駆動軸
やその軸受け等が挙げられるが、これらに限定されな
い。

【００１６】円筒状フォトマスク７は、エレクトロフォ
ーミング法を用いて得られたものであり、エレクトロフ
ォーミング法によって析出した金属、例えばニッケルを
主体とした金属からなる。該金属のビッカース硬さ（Ｈ
ｖ）は５００以上、好ましくは５８０〜６３０であり、
抗張力は９０ｋｇ／ｍｍ²以上、好ましくは１００〜１
３０ｋｇ／ｍｍ²であり、またヤング率は１８０００以
上、好ましくは２００００ｋｇ／ｍｍ²である。エレク
トロフォーミング法は、従来公知の方法によって実施す
ることができる。

【００１７】円筒状フォトマスク７の厚みｔは、該円筒
状フォトマスク７が容易に変形しない程度に、その硬さ
に見合った厚みであれば任意である。通常、硬さ（Ｈ
ｖ）が５８０〜６１０の時に、厚みｔは１５〜５０μｍ
で、フォトマスクとして充分使用に耐え得る。通常、厚
みｔは２０〜３０μｍである。

【００１８】また、上記円筒状フォトマスク７の内径Ｒ
₁又は外径Ｒ₂、長さＬ₁は、動圧発生溝被形成体９の
被加工部９１の表面にレジスト層１０を形成した被露光
部１１の外径Ｒ₃又は内径Ｒ₄、長さＬ₂に相応し、被
露光部１１に嵌合可能な大きさであれば任意であるが、
通常、内径Ｒ₁は１〜６ｍｍ、外径Ｒ₂は内径Ｒ₁に厚
みｔの２倍を加えた長さ、長さＬ₁はＬ₂以上の長さで
ある。尚、レジスト層１０は通常、５〜２５μｍ程度の
厚みに形成される。

【００１９】円筒状フォトマスク７は、被露光部１１に
嵌合可能に形成されている。前述したように尚、円筒状
フォトマスク７と被露光部１１とを嵌合させる態様とし
ては、図２、図３に示すように、円筒状フォトマスク７
を被露光部１１の外周面に嵌合する態様（図２）、円筒
状フォトマスク７を被露光部１１の内空部に嵌合する態
様（図３）とがある。

【００２０】円筒状フォトマスク７と被露光部１１との
嵌め合い時の隙間ｇは、通常、１０〜４０μｍの範囲で
ある。

【００２１】透孔８は、所望の動圧発生溝のパターンに
対応したパターン形状を有している。該パターン形状は
動圧発生溝によって回転による動圧が発生するような任
意の形状とすることができるが、通常、例えば図２、図
３に示すようなヘリングボーン形状が採用される。

【００２２】透孔８のパターン幅は、通常の動圧発生溝
を充分に形成できる程度の幅であれば任意である。通常
の動圧発生溝の幅は一例として０．３ｍｍであるが、こ
の幅の動圧発生溝を形成するためには透孔８のパターン
幅もほぼ０．３ｍｍ程度である。

【００２３】次に、上記した本発明の円筒状フォトマス
クの製造方法について説明する。上記したような本発明
の円筒状フォトマスクを製造するに当っては、例えばフ
ォトリソグラフ法を用いて基材の表面に所望の動圧発生
溝のパターンに対応するパターンの硬化レジスト層を形
成して陰型を得る方法を採用することができる。

【００２４】本発明は、上記のようにして得られた陰型
を用い、エレクトロフォーミング法によって該陰型の表
面の上記硬化レジスト層をエレクトロフォーミングマス
ク（エレクトロフォーミング処理によって金属が析出す
るのを阻止する阻止被覆材）として用い、上記硬化レジ
スト層以外の部分に金属を析出させるものである。

【００２５】以下、エレクトロフォーミング法を用いて
本発明の円筒状フォトマスクを製造する方法を図１及び
図４、図５、図６に基づき詳細に説明する。図１中、１
２は基材、１３は基材１２の軸芯、１４はスリット１５
を設けた光遮蔽体、１６はレジスト層、１７は所望の動
圧発生溝パターンが形成されたフォトマスクを表す。上
記基材１２として、例えばアルミニウム製パイプを用い
ることができる。該基材１２は被露光部に嵌合可能な外
径を有しており、その表面にはレジスト層１６が塗布形
成される。

【００２６】基材１２の表面にレジスト層１６を形成す
る方法としては、ディップコーティング方式、スプレー
コーテイング方式等、従来公知の方法を用いることがで
きる。

【００２７】本発明はまず、基材１２に動圧発生溝のパ
ターンに対応したパターン通りの硬化レジスト層を形成
してエレクトロフォーミングマスクを得るが、このエレ
クトロフォーミングマスクを得るに当って、本発明は従
来の回転同期法を用いることができる。

【００２８】即ち、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、
光遮蔽体１４の下方に、ポジ型又はネガ型のレジスト層
１６が塗布形成された基材１２をその軸芯１３が光遮蔽
体１４のスリット１５に相対するように配置し、更に光
遮蔽体１４と基材１２との間に、所望の形状の動圧発生
溝のパターンがポジティブ又はネガティブに形成された
平面状のフォトマスク１７を配置する。フォトマスク１
７の位置を固定しておき、基材１２の周面とフォトマス
ク１７の基材１２側の面とが相互にズレるようなことの
ないよう圧接させて、基材１２の周面に形成したいパタ
ーン周期とフォトマスク１７のパターン周期との同期状
態を維持しながら、例えば基材１２を図中矢印ａ方向に
回転させつつ図中矢印ｂ方向に移動させると共に、スリ
ット１５が常に軸芯１３に相対しているように光遮蔽体
１４を図中矢印ｃ方向に移動させながら、光遮蔽体１４
の上方から図中矢印ｄ方向に光を照射する。通常、光遮
蔽体１４はフォトマスク１７に接触させつつ滑動させる
ようにする。またスリット１５の幅は従来同様、０．１
〜０．５ｍｍ程度とすることができる。尚、光遮蔽体１
４と基材１２とを同期させて移動させる代わりに、光遮
蔽体１４と基材１２の軸芯の位置を固定し、フォトマス
ク１７を水平移動させながら基材１２を回転させるよう
にしてもよい。

【００２９】レジスト層１６としては上記したようにポ
ジ型レジストを用いても、或いはネガ型レジストを用い
てもよいが、いずれを用いる場合でも、３〜３０％水酸
化ナトリウム水溶液で膨潤又は溶解するものであるのが
好ましい。

【００３０】レジスト１６としてポジ型レジストを用い
た場合は、フォトマスク１７としては動圧発生溝のパタ
ーンの光が透過しないように形成されたフィルム状のフ
ォトマスクを用いる。この組合せを用いた場合は、露光
によってレジスト１６は動圧発生溝のパターン以外の、
光が透過した部分が分解して、現像工程を経ることによ
り動圧発生溝以外の部分が除去され、その結果、図４に
示すように、動圧発生溝のパターンが形成された硬化レ
ジスト層１６ａが基材１２の表面に残ることとなる。

【００３１】またレジスト層１６としてネガ型レジスト
を用いた場合は、フォトマスク１７としては動圧発生溝
のパターンの光を透過するように形成されたフィルム状
やメタルマスク等のフォトマスクを用いる。この組合せ
を用いた場合は、露光によってレジスト層１６は動圧発
生溝のパターンの、光が透過した部分が硬化して、現像
工程を経ることにより動圧発生溝以外の部分が除去さ
れ、その結果、図４に示すように、動圧発生溝のパター
ンが形成された硬化レジスト層１６ａが基材１２の表面
に残ることとなる。

【００３２】尚、基材１２としてパイプ状のものを用い
た場合は、パイプ孔内部にエレクトロフォーミング処理
による金属の析出が行なわれないようにする必要があ
り、その手段としては、図４に示す如く、パイプの両
端部１８，１８の孔を硬化レジスト層１６ａで塞ぐ方
法、図４において示すパイプ内面１９にも硬化レジス
ト層（図示せず）を形成させる方法等が挙げられ、上記
いずれの方法を採用することもできるが、本実施例では
上記の例を示しており、この方法が最も簡便で好まし
い。パイプの孔径が２ｍｍ程度以下ならばこの方法でも
充分に対応できる。ただ、ポジ型レジストを用いた場合
は、端部１８の端面及びパイプ内面１９に光が当たらな
いようにしさえすれば、上記に依る方法も簡便に実施
できる。

【００３３】露光終了後、現像液を作用させてレジスト
層１６の未硬化部分を除去すると、レジストの硬化部分
によって動圧発生溝のパターンを有する硬化レジスト層
１６ａが形成され、これによって陰型２０が得られる。
現像液としては従来公知のものが用いられる。

【００３４】以上のようにして、基材１２の表面にエレ
クトロフォーミングマスクとしての硬化レジスト層１６
ａを形成してなる陰型２０を得た後、この陰型２０に対
してエレクトロフォーミング処理を行い、図５に示すよ
うに、陰型２０において硬化レジスト層１６ａが形成さ
れている部分以外の部分、即ち基材１２の下地金属露出
部分にエレクトロフォーミング金属を所望の膜厚となる
ように析出させ、金属層２１を形成する。エレクトロフ
ォーミング処理を行なうに当って、処理液成分組成、処
理浴の温度、濃度、電流密度等の処理条件は以下の通り
である。１）処理液組成・・・硫酸ニッケル６水物３５０ｇ／リットル塩化ニッケル６水物４５ｇ／リットル硼酸３０ｇ／リットル２）処理浴温度・・・４０〜５５℃ ３）電流密度・・・・０．５〜２．０Ａ／ｄｍ²

【００３５】尚、本発明の円筒状フォトマスクは、高い
真円度が要求されるため、析出金属に内部ストレスがで
きるだけ残存していないのが好ましい。そのためには、
内部ストレスを調整するための調整剤として、一次光沢
剤、二次光沢剤を用いることが重要であり、それらの組
成、添加割合は以下の通りである。一次光沢剤１，３，６−ナフタリントリスルフォン酸ナトリウム・・・・・・・０．５〜２．０ｇ／リットル二次光沢剤１，４−ブチンジオール・・・・・・・０．０５〜０．５ｇ／リットル

【００３６】エレクトロフォーミング処理終了後、剥離
液を用いて硬化レジスト層１６ａを除去する。剥離液と
しては３〜３０％水酸化ナトリウム水溶液又は有機溶剤
が用いられる。次いで、３〜３０％水酸化ナトリウム水
溶液を用いてアルミニウム製パイプからなる基材１２を
溶解除去すると、金属層２１のみが残り、それにより図
６（ａ），（ｂ）に示す如き金属層２１から構成される
円筒状フォトマスク７が得られる。そして剥離除去され
た硬化レジスト層１６ａに対応する部分に動圧発生溝の
パターンを有する透孔８が形成される。尚、硬化レジス
ト層１６ａと基材１２の除去は一度の処理で同時に行な
ってもよい。

【００３７】本発明の円筒状フォトマスクの製造方法に
おいて、基材１２の材料として、アルミニウム以外に亜
鉛等の金属や、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、スチ
レン樹脂等の合成樹脂を用いることができる。合成樹脂
製の基材を用いる場合、その表面に必要により離型処理
を施した後、銀鏡法によって銀を析出させるか、或いは
蒸着法等によってアルミニウム、クロム、銀又は銅等の
金属皮膜を形成する等して導体化処理を施す。尚、基材
１２はパイプ状に限らず、棒状でもよい。

【００３８】合成樹脂からなる基材１２を用いる場合に
おいて、基材を除去するに当っては、加熱して基材１２
を軟化させて引き抜く。金属層２１と基材１２とは剥離
し易く、基材１２の除去は容易である。

【００３９】また、合成樹脂製基材の他の除去方法とし
て、有機溶剤で溶解して除去するようにしてもよい。

【００４０】次に、上記した本発明の円筒状フォトマス
クを用いて、動圧発生溝を形成する方法を図面に基づき
説明する。図７、図８、図９において７は円筒状フォト
マスク、９ａ，９ｂは動圧発生溝被形成体、１０はポジ
型レジスト、１１は被露光部を表す。被露光部１１は動
圧発生溝被形成体９ａ，９ｂの被加工部９１の表面にポ
ジ型レジスト層１０を塗布形成した状態の部位である。
動圧発生溝被形成体９ａ，９ｂとしては、金属からなる
軸体や筒体が挙げられる。

【００４１】軸体の場合には、軸体の外周面に動圧発生
溝が形成される。本発明の円筒状フォトマスクを用いた
動圧発生溝の形成方法においては、まず、予め、金属製
軸体９ａの被加工部９１の外周面にポジ型レジスト層１
０を塗布形成して被露光部１１を形成したものを用意し
ておく。塗布方法としては、ディップコーティング方
式、スプレーコーテイング方式等、従来公知の方法を用
いることができる。

【００４２】次いで、上記被露光部１１の外周に円筒状
フォトマスク７を嵌合し、フォトマスク７の外側から被
露光部１１に向けて露光する。露光に際しては、図７
（ａ）に示すように、被露光部１１に円筒状フォトマス
ク７が嵌合された軸体９ａを固定して、円筒状フォトマ
スク７の外側全周乃至はほぼ全周から被露光部１１に向
けて光を照射して一度に露光を行なってもよく、或いは
図７（ｂ）に示すように、特定方向から光を照射しつ
つ、円筒状フォトマスク７の外周面全面に万遍なく光が
照射されるように、被露光部１１に円筒状フォトマスク
７が嵌合された軸体９ａを例えば図中矢印ｈ方向に回転
させて露光を行なってもよい。

【００４３】透孔８を通して入射した光は透孔８と対応
位置にあるレジストを分解する。

【００４４】露光が終了した後、円筒状フォトマスク７
を被露光部１１から取り外し、次いで被露光部１１の現
像を行なう。現像液としては従来公知のものを用いるこ
とができる。現像によって、分解したレジストは溶解除
去され、それにより動圧発生溝のパターン通りの空孔が
形成された硬化レジスト層が得られる。

【００４５】得られた硬化レジスト層をエッチングマス
クとして機能させてエッチングを行い、金属製軸体９ａ
の金属表面が露出した部分にエッチング液を作用させて
該部分を食刻する。エッチング液としてはボーメ度３５
〜４５度の塩化第二鉄が用いられる。食刻の深さは通
常、２０μｍ程度であるが、これに限られない。

【００４６】次いで、硬化レジスト層を溶解剥離又は膨
潤剥離等して除去する。かくして、図８に示す如き、金
属製軸体９ａの被加工部９１の表面に動圧発生溝２２が
形成される。

【００４７】一方、動圧発生溝被形成体が筒体の場合に
は、筒体の内周面に動圧発生溝が形成される。この場
合、図９に示すように、まず筒体９ｂの内周面にポジ型
レジスト層１０を塗布形成して被露光部１１を形成した
ものを用意しておく。そして、被露光部１１の内空部に
円筒状フォトマスク７を嵌合し、該円筒状フォトマスク
７の中心側から被露光部１２に向けて光を照射して露光
する。露光に当っては、先端にプリズム等の光屈折手段
２３を備えた光ファイバー２４を上記内空部に差し込
み、光ファイバー２４を上下に移動させると共に回転さ
せて光を照射する。尚、光ファイバーを回転させる代わ
りに、被露光部１１に円筒状フォトマスク７を嵌合した
状態の筒体９ｂを回転させてもよい。

【００４８】露光終了後、円筒状フォトマスク７を取り
外し、次いで前記の場合と同様な処理を行なって、筒体
９ｂの内周面に動圧発生溝を形成する。

【００４９】また本発明は、図１０に示す如き、軸体９
ａと鍔体９ｃとが一体となった構造を有するものにも同
様に適用できる。この場合、軸体９ａに円筒状フォトマ
スク７を嵌合し、該円筒状フォトマスク７の周囲に光反
射板２５を配置して、円筒状フォトマスク７の外側全周
から被露光部１１に向けて光を照射して露光を行なう。
尚、光の照射は特定方向からの照射とし、被露光部を回
転させることにより、被露光部の外側全周から光を照射
するようにしてもよい。

【００５０】軸体と鍔体とが一体となった構造体におい
ては、平板状フォトマスクによる露光は不可能であり、
本発明の円筒状フォトマスクを用いることによって動圧
発生溝形成が初めて可能となる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の円筒状フ
ォトマスクは、エレクトロフォーミング法を用いて得ら
れる金属製の円筒状フォトマスクであるから、真円度並
びに寸法精度において優れており被露光部に密に嵌合で
きる。そのため被露光部との間の隙間が極めて僅かなた
め、被露光部に対して透孔のパターンに忠実に露光を行
なうことができ、細密で正確な線画の形成が可能となる
という効果を奏する。また、被露光部への嵌合操作も容
易に行なうことができる。本発明フォトマスクは継ぎ目
のない一体的構造を有しており、従って、継ぎ目部分に
隙間が生じるということもなく、隙間から光が透過して
パターニングが不明瞭になるという虞れがない。本発明
のフォトマスクは、エレクトロフォーミング法を用いて
処理を行なった時に析出する金属によって構成されるも
のであるから、パターン再現性の精度が極めて高いとい
う利点があり、従って、本発明フォトマスクを用いて動
圧発生溝形成処理を行なった時は、動圧発生溝のパター
ンの細密性を忠実に再現でき、形成不良箇所のない動圧
発生溝の形成を行なうことができる。本発明のフォトマ
スクは寸法、形状、剛性等の物性において製品毎のバラ
ツキが極めて小さく、品質的に均一なフォトマスクを提
供できる。本発明フォトマスクは耐久性に優れているた
め、１０万回／月以上の使用頻度で、長期間にわたって
繰り返し使用しても、優れた真円度並びに形状の寸法精
度を維持できるという効果を奏する。

【００５２】本発明の円筒状フォトマスクの製造方法に
よれば、円筒状フォトマスクを継ぎ目のない一体的に構
成されたものとして得ることができる。また、本発明の
製造方法によれば、設計された動圧発生溝のパターンに
忠実な透孔を形成することができ、しかも製造容易であ
るという効果を奏する。

【００５３】本発明は、円筒状フォトマスクを被露光部
に嵌合した状態で露光を行ない、動圧発生溝を形成する
ものであるから、処理操作が容易となり、動圧発生溝形
成に要する時間を大幅に短縮することができると共に形
成不良を極めて少なくでき、且つ安定した品質の動圧発
生溝形成体を得ることができるので、歩留りを格段に向
上できる。その結果、生産効率を著しく向上できると共
に経済的にも有利となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の動圧発生溝の形成方法について説明する
ための説明図である。

【図２】本発明の円筒状フォトマスクとその使用態様を
示す斜視図である。

【図３】本発明の円筒状フォトマスクとその別の使用態
様を示す斜視図である。

【図４】本発明の円筒状フォトマスクの製造工程のう
ち、硬化フォトレジスト層が形成された状態を示す図で
あり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面略図である。

【図５】本発明の円筒状フォトマスクの製造工程のう
ち、エレクトロフォーミング処理によって金属層が形成
された状態を示す断面略図である。

【図６】本発明の円筒状フォトマスクの製造工程のう
ち、硬化フォトレジスト層及び基材が除去された状態を
示す断面及び斜視略図である。

【図７】本発明の円筒状フォトマスクを用いた動圧発生
溝形成工程のうち、露光工程における態様を示す断面略
図である。

【図８】図７の露光工程を途中に経て、最終的に得られ
た動圧発生溝を示す斜視図である。

【図９】本発明の円筒状フォトマスクを用いた動圧発生
溝形成工程のうち、露光工程における別の態様を示す断
面略図である。

【図１０】本発明の円筒状フォトマスクを用いた動圧発
生溝形成工程のうち、露光工程における更に別の態様を
示す断面略図である。

【符号の説明】

７円筒状フォトマスク８透孔９動圧発生溝被形成体９１被加工部１０フォトレジスト層１１被露光部１２基材１６ａ硬化フォトレジスト層２０陰型２１金属層２２動圧発生溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エレクトロフォーミング法を用いて得ら
れる金属製の円筒状フォトマスクであり、動圧発生溝被
形成体の被加工部の表面にフォトレジスト層を形成した
被露光部に嵌合可能であると共に所望の動圧発生溝のパ
ターンを有する透孔が形成されていることを特徴とする
円筒状フォトマスク。
【請求項２】基材の表面にフォトレジスト層を形成し
た後、所望の動圧発生溝のパターンを有するフォトマス
クを介してフォトレジスト層に光を照射して露光を行な
い、次いでフォトレジスト層の現像処理を行なうことに
よって基材表面に所望の動圧発生溝のパターン通りの硬
化フォトレジスト層を形成し、その後エレクトロフォー
ミング処理を行なって基材表面の硬化フォトレジスト層
以外の部分に金属層を形成し、次いで前記硬化フォトレ
ジスト層と基材とを除去することによって、所望の動圧
発生溝のパターンを有する透孔が形成された金属製の円
筒状フォトマスクを製造することを特徴とする円筒状フ
ォトマスクの製造方法。
【請求項３】動圧発生溝被形成体にフォトエッチング
法を用いて動圧発生溝を形成する方法において、動圧発
生溝被形成体の被加工部の表面にフォトレジスト層を形
成した被露光部に、所望の動圧発生溝のパターンを有す
る透孔を形成してなる円筒状フォトマスクを嵌合した
後、光を照射して露光を行ない、次いで円筒状フォトマ
スクを被露光部より取り外してフォトレジスト層の現像
処理を行ない、その後エッチング処理を行なうことによ
って、動圧発生溝被形成体に所望のパターンを有する動
圧発生溝を形成することを特徴とする円筒状フォトマス
クを用いた動圧発生溝の形成方法。